機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)舍徽書寫機(jī)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目 舍徽書寫機(jī) 班 級 13級成型三班 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2015年7月8日原始數(shù)據(jù)：生產(chǎn)效率 30個(gè)/min； 滑塊推程 9cm；齒輪轉(zhuǎn)速 30r/min設(shè)計(jì)要求：1、 不完全齒輪傳動比為1:1；2、 推送機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)周期相等；3、 升降機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)休時(shí)間和寫字機(jī)構(gòu)周期相等；4、 寫字機(jī)構(gòu)中兩個(gè)凸輪能完成此動彼停的配合。項(xiàng)目成員及具體分工：張建雷 ：速度，加速度，力的圖解法分析及對組內(nèi)工作的協(xié)調(diào)，圖紙繪制；朱林東 ：三維運(yùn)動仿真圖的制作；閆曉堯 ：速度，加速度，力分析解析式的建立及編程，并提供程序代碼；高建棟 ；說明書的制作整理。目錄一 選題意義.1二 工作原理及

2、機(jī)構(gòu)選型.1三 機(jī)器工作擬定運(yùn)動循環(huán)圖.1四 提出工作機(jī)構(gòu)方案及方案評定.2五 方案選擇.5六 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制.7七 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì).8八 運(yùn)動學(xué)分析.8九、解析法.13十、 誤差分析. 18十一、 機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真.18十二、主要參考文獻(xiàn).20十三、 心得體會.20附錄1：機(jī)構(gòu)三維圖片附錄2：解析法程序代碼 1、 選題意義有助于更了解機(jī)構(gòu)的特性和各種機(jī)構(gòu)之間的配合關(guān)系，提高利用機(jī)原知識解決實(shí)際問題的能力2、 機(jī)構(gòu)選型該機(jī)構(gòu)由輸送機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、寫字機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)四種機(jī)構(gòu)組成。輸送機(jī)構(gòu)作用是將材料運(yùn)到指定位置，并與材料前面的擋板起固定板材的作用。升降機(jī)構(gòu)作用是將到達(dá)指定位置的板材升高到與寫字筆

3、接觸，寫字機(jī)構(gòu)完成寫字工作，輸出機(jī)構(gòu)作用是將寫完字的材料送出。三、機(jī)器工作運(yùn)動循環(huán)該機(jī)構(gòu)主要實(shí)現(xiàn)功能是將木板材料經(jīng)由輸送機(jī)構(gòu)輸送到寫字機(jī)正下方，由升降機(jī)構(gòu)升起板材與寫字筆接觸，此時(shí)輸送機(jī)構(gòu)有一段間歇時(shí)間，利用這段時(shí)間由寫字機(jī)構(gòu)完成寫字（輸送機(jī)構(gòu)在此時(shí)停歇，是為了讓推頭與板材前面的擋板將板材夾住，防止板材在寫字時(shí)出現(xiàn)滑動），最后由輸出機(jī)構(gòu)垂直于板材前進(jìn)的方向?qū)宀妮敵?，輸送機(jī)構(gòu)開始返程，回到初始狀態(tài)后進(jìn)行下一塊板材的輸送。四 提出工作機(jī)構(gòu)方案及方案評定輸送機(jī)構(gòu)：方案一：凸輪連桿機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：通過改變推程，遠(yuǎn)休回程三個(gè)階段對應(yīng)的角度來任意改變?nèi)咴谝粋€(gè)周期內(nèi)所占的時(shí)間比缺點(diǎn):受凸輪尺寸的影響推頭的行程

4、比較短，可能無法達(dá)到指定的位置。方案二：不完全齒輪與曲柄滑塊組合機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：1.z1與z2不嚙合時(shí)，滑塊處于休止?fàn)顟B(tài)。2.要求z1=z2，保證兩個(gè)齒輪的傳動比為1：1。3.設(shè)計(jì)成偏心滑塊機(jī)構(gòu)，具有急回運(yùn)動。寫字機(jī)構(gòu)：“6”數(shù)字是利用1，2兩個(gè)凸輪相互組合來完成書寫的，中間的數(shù)字1由3凸輪單獨(dú)完成書寫.如圖，ab兩點(diǎn)寫出兩個(gè)6字，c點(diǎn)寫出1字升降加輸出機(jī)構(gòu)：方案一：優(yōu)點(diǎn)：將此機(jī)構(gòu)垂直于進(jìn)給方向放置，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動時(shí)，托盤托著板材上升，1推板向左移動，當(dāng)板材寫完字降下來后，正好被向右移動的推板推出。缺點(diǎn)：1的推程太短方案二：優(yōu)點(diǎn)：可以控制1的推程長短五 方案選擇通過對各個(gè)機(jī)構(gòu)方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析確定了如

5、下幾個(gè)方案輸入機(jī)構(gòu)：升降加輸出機(jī)構(gòu)：六 機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制根據(jù)實(shí)際情況，在a1圖紙上畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，步驟如下：1. 確定該機(jī)構(gòu)的原動件、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及執(zhí)行構(gòu)件。2. 該機(jī)構(gòu)為六桿機(jī)構(gòu)，5個(gè)活動構(gòu)件，7個(gè)低副，0個(gè)高副自由度p=3x5-7x2=13. 確定機(jī)架，選擇六桿輸送機(jī)構(gòu)所在的平面作為繪制簡圖的投影面。4. 根據(jù)實(shí)際情況，選擇1:2比例尺，用構(gòu)件和運(yùn)動副的符號繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。7、 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)圖為寫字機(jī)構(gòu)中兩個(gè)組合凸輪的位移曲線。在兩個(gè)凸輪的相互作用下完成寫字工作八、運(yùn)動學(xué)分析1、 初狀態(tài)：速度、加速度分析圖：由生產(chǎn)效率為30個(gè)/min可以確定曲柄ab轉(zhuǎn)速為30n/min，因ab桿

6、長為70mm，由此可確定vb=x0.14m=0.44m/s；由ab桿vb=0.44m/s可得ab桿加速度ab=(vb)2/ab=1.4m/s2,其余各點(diǎn)加速度可其余各點(diǎn)的速度、加速度分別可通過多邊形矢量圖以及投影定理得出。其中速度分析圖比例尺為0.067m/s/mm，加速度分析圖比例尺為0.139m/s2/mm。輸出點(diǎn)f速度vf=0m/s，加速度af=0.139m/s2/mm速度矢量方程加速度矢量方程力分析圖：圖中2、4桿為二力桿，3桿與5滑塊考慮質(zhì)量（慣性力要加進(jìn)去），首先對桿組進(jìn)行整體受力分析，標(biāo)出桿組受到的各個(gè)外力，然后畫力的矢量圖確定出每個(gè)力的大小。矢量方程：2、末狀態(tài)：速度加速度分析

7、圖:輸出點(diǎn)f點(diǎn)速度vf=0m/s，加速度af=1.2m/s2/mm力分析圖：9、 解析法過程力分析位移速度加速度分析解析法圖像 力的解析曲線速度加速度的解析曲線位移的解析曲線十、誤差分析解析圖解誤差初狀態(tài)速度 m/s-0.0080 加速度 m/s20.1090.139 27%末狀態(tài)速度 m/s-0.090 加速度 m/s20.951.2 26%11、 機(jī)構(gòu)仿真仿真曲線：位移：速度：加速度：十二、主要參考文獻(xiàn)1.機(jī)械原理（第二版） 安子軍 國防工業(yè)出版社. 2009.82.畫法幾何及機(jī)械制圖十三、心得體會張建雷：通過這次三級項(xiàng)目，我收獲了很多東西。首先，我學(xué)到了很多課本之外的知識，在課設(shè)中，每當(dāng)

8、遇到難以解決的問題時(shí)，便向老師請教，查閱資料解決，拓展了自己的知識面。其次，我了解到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。一個(gè)團(tuán)隊(duì)中，光靠自己一個(gè)人是難以獨(dú)擋一面的，必須要團(tuán)隊(duì)之間相互分工合作，相互補(bǔ)充，才能達(dá)到最理想的效果。最后，在做課設(shè)之前，我總理所當(dāng)然的認(rèn)為這些東西很簡單，無論什么問題應(yīng)該都能輕松解決，可當(dāng)實(shí)際做時(shí)，才發(fā)現(xiàn)問題原沒有想像的那么簡單，問題一個(gè)一個(gè)的接踵而來，有時(shí)候經(jīng)常因?yàn)橐粋€(gè)問題要考慮一上午。這讓我明白了求學(xué)要腳踏實(shí)地，不能好高騖遠(yuǎn)?？偟膩碚f，這幾天的課設(shè)雖然很，但還是很充實(shí)的，使自己各方面的能力能到提高。朱林東：這次三級項(xiàng)目中，我負(fù)責(zé)小組的三維機(jī)構(gòu)仿真制作，本人對這方面一直抱有比較濃厚的興

9、趣，大一時(shí)還曾是科協(xié)的成員，因此在這方面有一定的基礎(chǔ)。但是在本次作圖過程中依然遇到了不少困難，讓我認(rèn)識到理論知識運(yùn)用于實(shí)踐是需要不斷練習(xí)的。但我沒有放棄，依靠自己摸索和與他人的探討將問題一一解決。我還盡自己所能幫助同學(xué)解決他們遇到的難題，在解決困難中不斷學(xué)習(xí)，極大提升了自己的能力，同時(shí)也認(rèn)識到自己的不足，以后我會不斷彌補(bǔ)自己的不足，讓自己走得更遠(yuǎn)。 閆曉堯：本次項(xiàng)目，1.大家分別負(fù)責(zé)不同的部分，既要保證自己部分的正確性，又要考慮與其他成員的相互配合。這就要求大家必須作為一個(gè)整體，讓我充分感受到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，這種意識的建立與培養(yǎng)無論對現(xiàn)階段的學(xué)習(xí)還是對以后的工作無疑都非常重要。還有，2.&#

10、160;通過本次項(xiàng)目，我發(fā)現(xiàn)自己在知識總存在某些欠缺，因此學(xué)習(xí)在什么時(shí)候也不可停止。3. 自我學(xué)習(xí)很重要，但是與他人的交流也不可或缺，多多交流不但可以彌補(bǔ)自己的不足，說不定還會有創(chuàng)造性的靈感迸發(fā)出來，使每個(gè)人都能有所收獲。 高建棟：課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)和應(yīng)用的結(jié)合體，在整個(gè)過程中，首先是對機(jī)械原理課本進(jìn)行了更加深入的學(xué)習(xí)和了解，也充分認(rèn)識到自己在各方面的欠缺；其次對于那些非本專業(yè)的知識，包括matlab等的應(yīng)用，也有了初步的了解；而且在整個(gè)課程設(shè)計(jì)過程中，充分體會到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，體會到在團(tuán)隊(duì)合作中溝通和理解的重要性，相信這樣的經(jīng)歷在以后的學(xué)習(xí)和生活中會起到舉足輕重的作用。 位移程序代碼

11、：theta1=0:0.01*pi:10*pi;l1=140; l2=180;l3=200;l4=100;l5=80; l6=300;r=100;omega1=pi;a=2*l1*l3*sin(theta1);b=2*l3*(l1*cos(theta1)-l4);c=l22-l12-l32-l42+2*l1*l4*cos(theta1);theta3=2*atan(a+sqrt(a.2+b.2-c.2).*(b-c).-1);theta4=asin(-(l5*sin(theta3)+r)/l6);s=l5*cos(theta3)+l6*cos(theta4);subplot(3,1,1)plo

12、t(theta1,s)速度加速度程序代碼 clearsyms theta1l1=140; l2=180;l3=200;l4=100;l5=80; l6=300;r=100;omega1=pi;a=2*l1*l3*sin(theta1);b=2*l3*(l1*cos(theta1)-l4);c=l22-l12-l32-l42+2*l1*l4*cos(theta1);theta3=2*atan(a+sqrt(a.2+b.2-c.2).*(b-c).-1);theta4=asin(-(l5*sin(theta3)+r)/l6);s=l5*cos(theta3)+l6*cos(theta4);dff1

13、=diff(s,theta1);theta=0:0.01*pi:4*pi;n=size(theta,2);for i=1:n v(i)=double(subs(dff1,theta1,theta(i);end subplot(2,1,1)plot(theta,v) dff2=diff(s,theta1,2);for i=1:n a(i)=double(subs(dff2,theta1,theta(i);endsubplot(2,1,2)plot(theta,a)力分析程序代碼fai1=0:0.01*pi:4*pi;l1=0.14; l2=0.18;l3=0.2;l4=0.1;l5=0.3;p=10;a=0.1;a=2*l1*l3*sin(fai1);b=2*l3*(l1*cos(fai1)-l4);c=l22-l12-l32-l42+2*l1*l4*cos(fai1);fai3=2*atan(a+sqrt(a.2+b.2-c.2).*(b-c).-1);d=2*l1*l2*sin(fai1);e=2*l2*(l1*cos(fai1)-l4);f=l12+l22+l42-l33-2*l1*l4*cos(fai1);fai2=2*atan(d+sqrt(d.2+e.2-f.2).